Beginning XNA 3.0 Game Programming pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Santos Lobao, Alexandre/ Evangelista, Bruno/ Leal De Farias, Jose Antonio

出品人:

页数:422

译者:

出版时间:

价格:309.00 元

装帧:

isbn号码:9781430218173

丛书系列:

图书标签:

• XNA
• 游戏开发
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深入 C++ 范式：现代面向对象设计与性能优化 本书聚焦于 C++ 语言在构建高性能、可维护软件系统中的核心地位，全面剖析现代 C++（C++11/14/17/20）的最新特性、设计模式精髓以及底层性能调优技巧。 无论您是希望从其他语言（如 Java 或 Python）迁移到 C++，还是正在寻求将现有 C++ 代码库升级到最新标准，本书都将提供一套系统且实用的知识体系。 本书并非 C++ 语言的初学者入门指南，它假设读者已经对 C++ 基础语法、类和对象有初步的理解。我们的核心目标是：将初级 C++ 用户提升为能够驾驭复杂、大型项目的高级软件架构师。 --- 第一部分：现代 C++ 的基石与范式转变 (The Modern C++ Foundation) 本部分将带您彻底理解 C++ 11 以来引入的关键特性，这些特性极大地提升了代码的表达力和安全性。 第一章：值语义与资源管理：拥抱 RAII 的深度应用 我们将深入探讨 C++ 中“值”的概念如何影响代码设计。重点解析 `std::move` 和右值引用如何彻底改变了拷贝的成本和语义，使高效的资源转移成为可能。 移动语义的内在机制： 详解移动构造函数和移动赋值运算符的编写原则，以及编译器对它们的自动合成规则。 `std::unique_ptr` 与 `std::shared_ptr` 的精细控制： 不仅仅是智能指针的用法，更深入到它们的内存布局、性能开销分析，以及如何利用 `weak_ptr` 避免循环引用。 自定义资源管理器的设计： 如何将任何非内存资源（文件句柄、网络连接、锁等）封装进遵循 RAII 范式的自定义类型中，确保零资源泄漏。 第二章：类型系统的高级运用与模板元编程的初步接触 类型系统是 C++ 性能和泛型编程的核心。本章将侧重于如何利用现代类型特性编写出更清晰、更安全的通用代码。 `constexpr` 的威力： 深入探究 `constexpr` 函数和变量如何将运行时计算转移到编译时，实现零开销抽象。我们将通过实际案例展示编译期求值在配置加载和数据结构初始化中的优势。 模板进阶： 讲解可变参数模板 (Variadic Templates) 的展开机制，并介绍如何使用 SFINAE（替换失败并非错误）原则进行编译期决策。 Concepts（C++20 预览）： 提前介绍 Concepts 如何简化模板约束的编写，提升模板代码的可读性和错误信息友好性。 第三章：并发编程的基石：原子操作与内存模型 在多核时代，正确处理并发是软件健壮性的关键。本书将避免仅停留在高级锁的层面，而是深入到硬件和编译器的交互。 C++ 内存模型详解： 剖析顺序一致性、释放-获取（Release-Acquire）语义，理解 `std::memory_order` 对性能和正确性的影响。 原子操作的精确使用： 如何利用 `std::atomic` 实现无锁数据结构，以及何时使用原子操作比使用互斥锁更有效率。 线程间通信： 探讨 `std::condition_variable` 的正确使用模式，以及 `std::future` 和 `std::promise` 在异步任务管理中的应用。 --- 第二部分：设计模式的 C++ 实践与架构选择 (Design & Architecture in Practice) 本部分将模式与语言特性结合，展示如何在实际项目中应用成熟的设计思想，同时利用 C++ 的底层能力优化实现。 第四章：面向对象设计的深度演进：多态的权衡与替代 传统的继承和虚函数是 C++ 的标志，但它们并非总是最佳解。本章探讨如何在不同场景下选择最合适的实现技术。 静态多态 vs. 动态多态： 详细对比虚函数（运行时多态）与模板特化/CRTP（编译时多态）的性能特征和设计约束。 策略模式的高效实现： 如何结合 `std::function` 或模板适配器，实现比传统接口继承更灵活的策略切换。 接口的定义与契约管理： 讨论纯虚函数、抽象基类 (ABC) 在大型项目中的作用，以及何时应倾向于使用“鸭子类型”的鸭子类型 (Duck Typing) 风格的模板。 第五章：构建可扩展的框架：工厂、生成器与插件系统 本章聚焦于如何设计允许未来扩展而无需修改核心代码的系统。 工厂模式的高级变体： 介绍抽象工厂和注册工厂，并结合 `std::map` 和 `std::function` 实现动态加载机制。 使用迭代器与 Range-v3 思想： 摒弃传统的基于索引的循环，转向基于范围的抽象，以实现对复杂数据流的惰性计算和管道化处理。 编译期依赖注入的实现： 探索如何通过模板和类型特征，在编译期而非运行时确定依赖关系，从而消除运行时开销。 第六章：异常安全与错误处理的艺术 异常处理在 C++ 中具有独特的性能和语义含义。本章强调“强异常安全保证”的设计原则。 异常安全的三级保证： 深入理解基本安全、事务安全和强异常安全的概念，并学习如何使用 Move 语义和临时对象来满足强安全要求。 替代异常的方案： 讨论在性能敏感路径上使用错误码、`std::optional` 和 `std::expected`（C++23 提案）进行明确错误传播的方法。 构造函数与析构函数的异常行为： 关键点在于确保构造失败不留下未初始化的资源，以及析构函数绝不应该抛出异常的铁律。 --- 第三部分：性能调优与底层交互 (Performance Tuning and Low-Level Interaction) 掌握了现代特性之后，本部分将引导读者深入到硬件和编译器的交互层面，榨取每一分性能。 第七章：内存访问模式与缓存友好设计 现代性能瓶颈往往不在于 CPU 速度，而在于内存延迟。 数据导向设计 (Data-Oriented Design, DOD)： 对比面向对象 (OOP) 和面向数据 (DOD) 的内存布局差异。 结构体（Struct）与数组（Array）的排列优化： 讲解缓存行填充、伪共享 (False Sharing) 问题，以及如何通过 `std::vector` 和 `struct of arrays` 替代 `array of structs` 来提高数据局部性。 对齐与填充字节： 学习使用 `alignas` 关键字手动控制数据对齐，以最大化内存带宽利用率。 第八章：编译器优化与内联的艺术 了解编译器如何将 C++ 代码转化为机器码，是进行有效优化的前提。 函数内联的利弊分析： 讨论 `inline` 关键字的误解，理解编译器何时会进行内联，以及过度内联导致的代码膨胀问题。 Profile-Guided Optimization (PGO)： 介绍如何利用程序运行数据指导编译器进行更深层次的优化。 禁用优化时期的调试： 学习在不同优化级别（-O0 到 -O3）下，代码行为可能发生的变化，特别是与未定义行为 (Undefined Behavior) 相关的陷阱。 第九章：外部接口与混合语言编程 在实际工程中，C++ 经常需要与 C 库、操作系统 API 或其他语言集成。 C 接口的兼容性： 掌握 `extern "C"` 的正确用法，以及如何安全地封装 C 风格 API。 JNI 与 FFI 概述： 对比 Java Native Interface (JNI) 和更通用的 Foreign Function Interface (FFI) 的基本原理，为跨语言集成打下概念基础。 性能剖析工具的使用： 介绍 Valgrind, VTune, 或平台原生工具（如 Linux perf）的使用方法，定位热点代码和内存访问瓶颈，实现从猜测到量化的优化过程。 --- 结论：超越语法，掌握工程智慧 本书旨在培养读者将 C++ 视为一门成熟的工程语言，而非仅仅是一门语法复杂的工具。通过掌握现代 C++ 的最新标准、深谙设计模式的权衡艺术以及对底层性能的精确控制，您将能构建出既优雅又极其高效的下一代系统软件。

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